lodos

1. UNIVERSIDAD AUTÓNOMA GABRIEL RENÉ MORENO
FACULTAD DE CIENCIAS EXACTAS Y TECNOLOGÍA CARRERA
DE INGENIERÍA PETROLERA
HIDROCICLONES
Integrantes:
Rodríguez Mamani Dania
Choque Poma Álvaro Solano
Paz Suarez Deyanira
Domínguez Cabrera Yhojann
Pérez Vidal Bruno
Condori Mamani Edson Beto
Rosas Camacho Nelson
Flores Quiroga Wilson
Quispe Tito Julio César
Hinojosa Barrios Brian
DOCENTE:
Ing.Yaroslav Edgarovich Ruiz Mendizábal
SANTA CRUZ – BOLIVIA

2. HIDROCICLONES
QUE SON?
⚫ Son recipientes de forma conica en los cuales la energia de presion es
transformada en fuerza centrifuga.
COMO TRABAJAN?
⚫ El Fluido se alimenta por una bomba centrifuga, a traves de una entrada que
lo envia tangencialmente en la camara de alimentacion.
⚫ Una corta tuberia llamada tuberia del vortice forza a la corriente en forma de
remolino a dirigirse hacia abajo en direccion del vertice (Parte delgada del
cono).

3. ⚫ La fuerza centrifuga creada por este movimiento del Fluido en el cono forzan
las partículas mas pesadas hacia fuera contra la pared del cono.
⚫ Las partículas mas livianas se dirigen hacia adentro y arriba como un vortice
espiralado que las lleva hacia el orificio de la descarga o del efluente.
⚫ La descarga en el extremo inferior es en forma de spray con una ligera
succion en el centro
FLUJO DE CUERDA
⚫ Si la concentraccion de sólidos es alta, talvez no haya espacio suficiente para
la salida de todos los sólidos. Esto causa una condicion como descarga de
cuerda
⚫ El flujo de chorro o cuerda, los sólidos se agrupan cerca de la salida y
solamente las partículas mas grandes saldran del cono hasta tapar el cono.
⚫ Antes del taponamiento la velocidad de salida sera lenta y los muchos
sólidos que no pueden salir del cono regresaran con el fluido. (Desgaste parte
inf. Del cono).
Los hidrociclón y las centrífugas usan la fuerza centrífuga para lograr tasas de
separación más altas que las que se pueden obtener mediante la sedimentación
gravitacional. Los hidrociclón y/o las centrífugas no son perfectos en lo que se
refiere a la separación de los sólidos no deseados del lodo. Sin embargo, las
ventajas ofrecidas por estos equipos compensan ampliamente sus limitaciones.

4. Cada equipo de control de sólidos está diseñado para eliminar una cantidad
suficiente de sólidos de manera que se pueda mantener un nivel controlable de
sólidos perforados. Es importante usar la combinación correcta de equipos para una
situación determinada, y asegurarse que éstos funcionen y estén configurados de
la manera correcta.
El objetivo de diseño de cualquier equipo de control de solidos es alcanzar, paso a
paso, la remoción progresiva de los sólidos perforados. Esto permite que cada
equipo optimice el desempeño del equipo siguiente. Además, el sistema debe tener
la habilidad para diferenciar entre los sólidos perforados y el valioso material
pesante.
CLASIFICACIÓN API DEL TAMAÑO DE LOS SOLIDOS
CLASIFICACION TAMAÑO EN MICRONES
Coloidal Menor de 2
Ultra Fino 2 a 44
Fino 44 a 74
Medio 74 a 250
Intermedio >250
CLASIFICACIÓN API DEL TAMAÑO DE LOS SOLIDOS
DESEABLES INDESEABLES
Bentonita Solidos Perforados
Baritina 2 a 44
GRAVEDAD ESPECÍFICA
ALTA BAJA
Baritina Bentonita
Hematita Solidos Perforados
Arcilla
Arenisca
Una bomba centrífuga suministra un alto volumen de lodo a través de una abertura
tangencial en el gran extremo del hidrociclón embudado. Cuando se usa la cabeza
hidrostática (presión) apropiada, esto produce el movimiento vorticoso del fluido,
parecido al movimiento de una tromba de agua, un tornado o un ciclón, expulsando

5. los sólidos húmedos de mayor masa por el fondo abierto y devolviendo el líquido a
través de la parte superior del hidrociclón. Por lo tanto, todos los hidrociclón
funcionan de manera similar, que se usen como desarenadores, deslimadores o
eyectores de arcilla.
Muchos hidrociclón (consultar el fabricante) están diseñados para
aproximadamente 75 pies de cabeza hidrostática en el múltiple de admisión. Como
el peso del lodo es un factor en la ecuación que antecede, la presión requerida para
producir la cabeza hidrostática apropiada varía con el peso del lodo. La cabeza
hidrostática debe ser medida en el múltiple de admisión, ya que disminuirá entre la
bomba y el múltiple del hidrociclón. Una cabeza hidrostática inadecuada resultará
en el procesamiento de volúmenes más pequeños de lodo y un punto de corte más
alto del que se desea obtener. Por ejemplo, cuando la cabeza hidrostática es de 45
pies en vez de 75 pies, un hidrociclón de 4 pulgadas sólo procesará 40 gpm en vez
de 50 gpm, y el punto de corte será de 55 micrones en vez de 15 micrones. Una
cabeza hidrostática excesiva también es perjudicial, ya que la mayoría de los sólidos
serán transportados de nuevo dentro del sistema de lodo.
TEORIA DEL HIDROCICLON
Todos los hidrociclón utilizan la ley Stokes para alcanzar la separación de solidos
de fluido
Esquema funcionamiento de hidrociclón
𝑉
𝑠 =
𝐾 ∗ 𝐺 ∗ 𝐷𝑝(∅𝑠 − ∅𝑙)
𝜑
Donde:
𝑉
𝑠 = Velocidad de Separación
𝐾 = Constante de Stokes
𝐺 = Fuerza de aceleración
𝐷𝑝 = Diámetro de Partícula
∅𝑠 = Densidad de Solidos
∅𝑙 = Densidad de Liquido
𝜑 = Viscosidad del Líquido
Característica del diseño

6. Las variables del diseño que controlan el desempeño de un hidrociclon
– Diámetro del cono
– Angulo del cono
– Longitud del cilindro
– Diámetro de la entrada de alimentación
– Diámetro del vértice (underflow)
– Vórtice generado
– Material del cono
Diámetro del cono
Los conos con diámetro grandes permiten manejar altos galones, sin embargo la
eficiencia de separación y rendimiento es baja. La siguiente ecuación nos da una
aproximación del punto de corte de un cono
Diametro del cono
(Pulgadas)
Capacidad de Cono
GPM
d 50
micrones
2 30 10 a 20
4 50 20 a 40
6 100 40 a 60
12 500 60 a 80
𝑑50 = 𝑃𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝐶𝑜𝑟𝑡𝑒
Angulo de Cono
Un pequeño angulo del cono genera una reducida zona de arrastre
Esto significa que pocas partículas pequeñas serán arrastradas por el vórtice
generando obteniéndose mejor punto de corte
Sin embargo largos conos tienden a taparse muy fácilmente
Diámetro de Entrada
La eficiencia del cono es inversamente proporcional al diámetro de la entrada de
alimentación
Por lo tanto un pequeño diámetro mejorara el punto de corte sin embargo el
diámetro mejorara el punto de corte sin embargo el diámetro debe ser lo suficiente
para manejar el flujo al cono
Diámetro de Vértice
El diámetro del vértice determina la humedad de los sólidos descargados

7. DEMASIADO GRANDE: Mucho líquido será descargado
DEMASIADO PEQUEÑO: Taponamientos pueden presentarse
Vértice Generado
Este tendrá que tener un diámetro lo suficientemente pequeño para facilitar una
entrada suave de fluido en el cono
Será lo suficientemente para manejar la cantidad liquida
Un vórtice demasiado pequeño generara un sólido muy húmedo
PARAMETROS DE FLUJO
Los parámetros de flujo que afectan la eficiente del hidrociclon son:
– Galonaje
– Velocidad tangencial
– Cabeza de alimentación
Estos parámetros son controlados por la bomba centrifuga que alimenta el
hidrociclón. Una óptima cabeza de alimentación es uno de los factores para una
óptima descarga del cono. Lo óptimo es una descarga en spray, lo cual implica que
hay una buena remoción de solidos con mínima pérdida de fluido.
TIPOS DE HIDROCICLONES
Usualmente en la industria petrolera los hidrociclón se pueden clasificar en
desarenadores y desaceitadores. El principio de funcionamiento es el mismo, pero
varían en diseño, materiales, dimensiones, presiones de operación, etc.
1. Hidrociclones Desarenadores.

8. Este hidrociclón se utiliza en operaciones de perforación con el fin de controlar las
partículas sólidas que se encuentran en el lodo de perforación, usualmente se trata
arena del yacimiento. Estos han adquirido un importante papel en los sistemas de
control de solidos debido a su eficiencia a la hora de remover partículas más
pequeñas que las mallas de las zarandas.
El fluido de perforación entra al hidrociclón a la presión que viene de la bomba de
alimentación. La velocidad del fluido hace que las partículas roten rápidamente en
la cámara principal del hidrociclón. Los sólidos más pequeños y la fase liquida del
fluido de perforación tienden a girar en espiral, las partículas de solidos irán hacia
la descarga inferior y los fluidos más ligeros hacia la descarga superior producto del
vacío que se genera en el centro del vórtice. En la Tabla 2 se pueden observar los
parámetros de manejo de un hidrociclón desarenador según el diámetro del cono.
Los diámetros más pequeños son llamados deslimadores debido a que manejan el
tamaño de grano menor al de las arenas.
Características de los hidrociclón según su diámetro
Tipo Diámetro Cono
(Pulgadas)
Capacidad por
cono (GPM)
Presión
(PSI)
Punto de corte
(micras)
Deslimador 4 50 – 75 30 – 40 15 – 20
Deslimador 5 70 – 80 30 – 40 20 – 25
Desarenador 6 100 –150 30 – 40 25 – 30
Desarenador 8 150 – 250 25 – 35 30 – 40
Desarenador 10 400 – 500 20 – 30 30 – 40
Desarenador 12 400 – 500 20 – 30 40 – 60

9. Estos hidrociclones desarenadores pueden ser instalados directamente en la
cabeza del pozo o a lo largo de las facilidades de producción, dependiendo de las
necesidades del campo.
Ventajas de los hidrociclón desarenadores
→ Los desarenadores tienen una gran capacidad volumétrica.
→ El uso de estos reduce la abrasión de los equipos y accesorios usados en la
perforación y en el sistema de circulación de lodo. Reduciendo el costo de la
operación.
→ Separan partículas de gran tamaño
Desventajas de los hidrociclón desarenadores
→ Manejan un punto de corte alto que se encuentra entre los 15µ y 60µ
→ El costo de operación es alto cuando se usan lodos pesados, ya que se
requiere una o dos recirculaciones y esto demanda energía para las bombas
y desgaste rápido de los hidrociclones.
Reglas Operacionales
• No haga By-pass en las shakers. Este mal habito origina taponamiento
en los hidrociclones.
• El numero de conos debe ser el suficiente para manejar la totalidad de la
circulacion.
• No use la misma bomba centrifuga para alimentar el desander y desilter.
Cada unidad debe tener su propia bomba.
• Las centrifugas o los mud cleaner pueden ser usados para procesar el
desagues de los hidrociclones.
• Entre pozos o en periodos de stand by largos limpie los manifolds de los
hidrociclones. Chequee el desgaste interior de los conos.
• Chequee continuamente el funcionamiento de los conos. Los conos de
los desarcilladores se tapan mas facilmente que el de los desarenadores.
Use una varilla de soldar para destaparlos.
• La succiòn de las bombas centrifugas deben tener la longuitud menos
posible. No juege con los diametros de la tuberia, use diametros contantes
de acuerdo con las especificaciones de la bomba.

10. • La descarga de las bombas centrifugas deben tener una longuitud
maxima de 75 ‘ evitando usar la menos cantidad de accesorios posibles
(Codos,Tee’s,etc), para evitar muchas perdidas por friccion.
• Ubique un medidor de presiòn en la línea de alimentaciòn de los
manifolds, para determinar rapidamente si la cabeza suministrada por la
bomba es la correcta.
Limpia Lodos
• Mudcleaner o Limpiador de Fluido es bàsicamente una combinacion de un
desilter colocado encima de un tamiz de malla fina y alta vibración
(temblorina).
• El proceso remueve los sólidos perforados tamaño arena aplicando primero
el hidrociclon al Fluido y posteriormente procesando el desagüe de los conos
en una zaranda de malla fina.
Tres en Uno
3 en 1
Limpia Fluidos

11. • Segun especificaciones API el 97 % del tamaño de la barita es inferior a 74
micrones y gran parte de esta es descargada por los Hidrociclones (Desilter
/Desander). El recuperar la barita y desarenar un Fluido densificado es la
principal función de un limpiador de Fluidos o Limpia Fluidos.
• El proposito del mud-cleaner es tamizar la descarga inferior de los
(underflow) hidrociclones para:
• Recuperar la fase lìquida.
• Recuperar la barita descartada.
• Producir relativamente cortes mas secos.
• El tamaño de malla usado normalmente varia entre 100 y 200 mesh (y hasta
325 mesh cuando el fluido es liviano)
• La descarga limpia de los conos (overflow) y el fluido tamizado por las mallas
(underflow) es retornado al sistema activo.
• Los parametros que pueden ser ajustadas durante la normal operación de un
mud-cleaner son los siguientes:
• Cantidad de conos.
• Tamaño / tipo de cono
• Tamano de la malla.
• Velocidad de vibración.
2. Hidrociclones Desaceitadores
Estos hidrociclón poseen características un poco distintas a los desarenadores y
deslimadores utilizados durante la perforación, y se utilizan en las etapas de
tratamiento de fluidos en producción para romper la emulsión de agua y aceite hasta
unas proporciones determinadas. Las aplicaciones de los desaceitadores
usualmente se caracterizan por que la fase continua es agua y la fase dispersa a
separar es el petróleo. A pesar de esto las últimas tecnologías muestran que se han
diseñado hidrociclón que son capaces de separar el agua como fase dispersa en
proporciones considerables (10% - 20 % En corte de agua, como lo hacen las
unidades bulk deoiler de dos etapas).

12. Esquema de un Hidrociclón

13. Recientemente la aplicación de los hidrociclones en separación liquido-liquido es más
desafiante debido a la pequeña diferencia de densidades entre las fases a separar y
por la presencia de los complejos fenómenos de flujo como lo son la dispersión y
coalescencia.
Para dar una idea de las partes que componen un hidrociclón desaceitador
convencional se ilustra una Figura.
El funcionamiento del hidrociclón comienza en la entrada con una mezcla de agua
con gotas de crudo dispersas la cual ingresa a la sección cilíndrica, creando un vórtice
de alta velocidad. Después continúa a un flujo constante por la sección cilíndrica hasta
la descarga inferior. Las gotas de aceite más grandes son separadas del fluido en las
secciones cilíndricas, y las más pequeñas son removidas en la sección cónica. Las
fuerzas centrífugas hacen que las gotas más livianas se muevan por la parte central
del hidrociclón a baja presión. El aceite se acumula y es removido por la salida
localizada en la parte superior del hidrociclón y el agua limpia es removida por la parte
inferior.
Los hidrociclón requieren una presión mínima de 60 psi para producir las velocidades
necesarias. Los fabricantes hacen diseños que operan a presiones menores, pero
estos modelos no siempre han sido tan eficientes como los que operan con altas
presiones de alimentación. Si se requiere más presión, se debe usar una bomba de
baja potencia y debe haber suficiente distancia entre la bomba y el hidrociclón para
permitir la coalescencia de las gotas de aceite. Como en el caso de las unidades
flotadoras, los hidrociclones no funcionan bien con gotas de aceite menores de 10 y
12 micrones en diámetro.
A pesar que el desempeño de los hidrociclón varía según las propiedades de la
mezcla, un número razonable de remoción de aceite se encuentra cerca al 70%.23
Ya que el resultado depende de la coalescencia y dispersión que ocurre bajo
condiciones de campo como la composición de la mezcla, las impurezas en el agua,
como químicos y arena corrosiva, los cuales pueden variar con el tiempo. La forma
más precisa para evaluar el desempeño es por pruebas de laboratorio porque se
puede medir de manera precisa la concentración de las partículas en cada salida y
por lo tanto su eficiencia.
Algunas de las ventajas de los hidrociclón desaceitadores incluyen
→ No tienen partes móviles (mínimo mantenimiento)
→ Diseño compacto que reduce el peso y espacio requeridos cuando se compara
con una unidad flotadora
→ Su diseño modular permite aumentar su capacidad fácilmente
→ Ofrecen costos operacionales bajos comparados con otras unidades siempre
y cuando la presión de alimentación sea la suficiente
Por sus nombres comerciales:

14. CONSIDERACIONES PARA EL USO DE HIDROCICLONES
Para que el hidrociclón pueda funcionar se deben tener en cuenta varios criterios que
son:
Bomba de Alimentación. El fluido que será separado en el hidrociclón tiene que
entrar con una presión promedio de hasta 60 psi para que el fluido alcance las
velocidades necesarias, esta presión se genera con una bomba de cavidades
progresivas. Estas bombas están compuestas de un estator y un rotor que no son
concéntricos y el movimiento del rotor es combinado, uno rotacional sobre su propio
eje y otro rotacional alrededor del eje del estator24. Este tipo de bomba es
recomendada para la instalación del hidrociclón, ya que es capaz de bombear fluidos
a un caudal constante y bajo un régimen de flujo laminar que favorece la coalescencia
de las gotas de aceite, debido a su bajo gradiente de presión.
Según el motor con el que se le suministre energía a la bomba se denomina
electrobomba cuando es un motor eléctrico y motobomba cuando es un motor a
combustión. El diseño general de una bomba de cavidades progresivas se muestra
en la Figura.
Esquema de una bomba progresiva
Incrustaciones y desgaste en el equipo. Los problemas con incrustaciones en un
hidrociclón son muy difíciles de encontrar, ya que el flujo dentro del equipo está en
régimen turbulento y no permite que se adhieran los sólidos o precipitados químicos
en las paredes.

15. A pesar de esto los hidrociclón son igual de vulnerables a las incrustaciones que las
tuberías convencionales que con el tiempo pueden generar taponamiento debido a
las propiedades del crudo y su pH. Esto suele ser un poco menos recurrente en los
hidrociclón que manejan altos cortes de agua debido a la poca concentración de
aceite en ellos.
El desgaste de los hidrociclón se puede generar si el fluido que se maneja contiene
partes solidas como por ejemplo arenas, estos solidos junto a las altas velocidades
generan un ambiente óptimo para el desgaste del equipo, lo que reduce su eficiencia
y su vida útil, lo que lo hace un factor importante a manejar en el fluido antes de
ingresarlo al hidrociclón.
Crudo manejado. La forma de caracterizar el crudo que se maneja en un pozo o
facilidad es mediante pruebas donde se mide su gravedad API y viscosidad. La
gravedad API es una relación de la gravedad específica del crudo a una temperatura
de referencia que es de 60ºF.
La separación de la mezcla se basa en el principio de diferencia de densidades por
lo que es necesario que el crudo tenga una gravedad API mayor a 10 grados, ya que
este es el valor en grados API para el agua, lo que significa que a mayor gravedad
API para el crudo, más eficiente será la separación en el hidrociclón. La viscosidad
juega un papel importante ya que ayuda a mantener la cohesión de las gotas de aceite
en la emulsión.
Manejos de los hidrociclón según el sistema de producción del pozo. El caudal
y presión del fluido cuando llega a superficie depende del mecanismo o sistema de
producción que el pozo tenga, esta variable es de importancia en la selección del
equipo y diseño de las facilidades de superficie. Si el mecanismo o el sistema de
producción aportan fluido a presión constante y esta es mayor a la necesaria para la
separación, el hidrociclón se puede conectar directamente a la tubería de producción,
por lo contrario, si la presión es pobre es necesario el uso de una bomba.
CONDICIONES DE FUNCIONAMIENTO
Para el manejo adecuado de un hidrociclón, hay que tener en cuenta varios
parámetros que serán nombrados a continuación:
Parámetros de diseño. Las dimensiones de cada una de las partes que componen
el hidrociclón son factores importantes al determinar el rendimiento del equipo, estas
variables se representan en la Figura y se definen a continuación:

16. Partes de un hidrociclón
Altura libre del cono. Entre más larga sea la altura libre del cono se separan
partículas más finas y se mejora la eficiencia, pero se necesita un mayor caudal para
obtener las caídas de presión necesarias para la separación.
Ángulo del cono. Los ángulos del cono se manejan según la diferencia de tamaño
de partículas, para diferencias pequeñas se usan ángulos entre los 9 y 15 grados, y
para grandes diferencias se usan ángulos mayores a los 16 grados.
Diámetro del cono. Es el factor más importante en el diseño del hidrociclón.
Determina la capacidad y el punto de corte del equipo. El comportamiento de la
separación con respecto al diámetro del cono es que a menor diámetro separa
partículas más pequeñas ya que la fuerza centrífuga es inversamente proporcional a

17. la dimensión del hidrociclón. Para la separación de partículas de gran tamaño se
recomiendan grandes diámetros ya que realizan una separación eficiente y manejan
mayores volúmenes.
Diámetro del vértice de la descarga inferior. Es el único parámetro ajustable
después de fabricado el equipo. El diámetro del vértice determina el tipo de descarga
del equipo que pueden ser tipo spray, tipo sombrilla o tipo chorro. Un diámetro
pequeño puede generar taponamientos en la salida y un diámetro demasiado grande
generar una separación ineficiente.
Diámetro y forma de la alimentación. La forma de la entrada de alimentación es
importante ya que define la rapidez de entrada y determina la velocidad tangencial
que afecta la eficiencia de separación. El tamaño de la entrada de alimentación es
inversamente proporcional al a la eficiencia del cono, pero debe ser lo
suficientemente grande para manejar la tasa de flujo. A grandes caudales, mayor es
la velocidad tangencial y la diferencia de presión al interior del equipo. Otro factor
importante es la dirección de la entrada de alimentación, ya que en lo posible tiene
que ser lo más tangencial y limpia posible para que el fluido no pierda velocidad por
un cambio brusco de dirección.
Diámetro y longitud del rebalse. La única condición para el diseño del rebalse es
que debe encontrarse por debajo de la entrada de alimentación para que no entre
directamente el fluido a separarse en la salida superior, donde se supone va la fase
ya separada.
Longitud del cilindro. La longitud del cilindro junto con el cono determina el tiempo
de residencia de la mezcla, entre mayor sea este más eficiente será la separación.
Con cortas longitudes se pueden presentar taponamientos en la salida inferior.
EFICIENCIA DE LA SEPARACIÓN
La eficiencia de separación del hidrociclón depende de cuatro factores:
Parámetros de diseño del Hidrociclón Diámetro/Longitud/entrada/Vértice.
Parámetros de Flujo – Cabeza de Alimentación
Propiedades del Fluido- Viscosidad.
Propiedades de las Partículas –Densidad.
Cabeza de alimentación
Se calcula como:
P = 0.052 x Mw x H
P = Presión de alimentación a la entrada del cono (psi).
Mw = Densidad del Fluido (ppg).
H = cabeza de alimentación * (Pies).

18. *Normalmente 75 ft de cabeza.
Una deficiencia de P cabeza reduce la velocidad del fluido dentro del cono y afecta la
eficiencia de separación (descarga de soga).
Un exceso de P cabeza puede causar desgaste prematuro y aumentará los costos de
mantenimiento (cortes muy secos-taponamientos) Manipulando el diámetro del fondo
del cono se puede remediar el exceso o deficiencia de cabeza.
Parámetros de flujo
• Las propiedades del fluido que tienen un impacto directo en la operación de un
Hidrociclon son:
– Viscosidad - Factor más importante.
– Densidad
Tamaño y Forma de las Partículas
• Las características de las partículas juegan un papel importante en la eficiencia de
la separación. Estas incluyen:
– Tamaño y forma de las partículas
– Densidad de las partículas
– Concentración de sólidos
• La forma influye en el comportamiento de asentamiento. Partículas de forma
rectangular debido a sus altos coeficientes de fricción se asentaran más despacio que
partículas cilíndricas.
• La concentración Volumétrica de sólidos generan varios problemas de asentamiento
como:
– Incremento de la Viscosidad.
– Interferencia entre partículas.
– Saturación de sólidos.
Parámetros Ajustables
Solo el diámetro del alpice o vértice del cono puede ser ajustado para obtener una
descarga en forma de spray. Si el hidrociclon está en buenas condiciones y la
operación es a un muy pobre entonces puede existir problemas en la bomba
centrifuga designada para el hidrociclon:
- Impeller está bloqueado, deteriorado o no es el óptimo.

19. - Las líneas de succión o descarga están bloqueadas parcialmente.
FUNCIONAMIENTO
La función principal del Hidrociclón Hydrovortex es separar los sólidos suspendidos
en un determinado flujo de la pulpa de “alimentación”, en dos fracciones, una que
acompaña al flujo llamado “descarga” que lleva en suspensión los sólidos más
gruesos que un determinado tamaño de corte y otra fracción que acompaña al flujo
denominado “rebose” que lleva en suspensión los sólidos más finos que el citado
tamaño.

20. La pulpa de alimentación entra tangencialmente en la parte cilíndrica a una cierta
presión, lo que genera su rotación alrededor del eje longitudinal del hidrociclón,
formándose un “torbellino primario” descendente hacia el vértice inferior del
hidrociclón.
Las partículas más gruesas giran cercanas a la pared por efecto de la aceleración
centrífuga, siendo evacuadas a través de la boquilla en forma de pulpa espesa.
Debido a las reducidas dimensiones de dicha boquilla, solamente se descarga una
parte de la suspensión, creándose en el vértice
Inferior un “torbellino secundario” de trayectoria ascendente, que es donde se produce
la separación al generarse en este punto las mayores aceleraciones tangenciales.
Esta corriente arrastra hacia el rebose las partículas finas junto con la mayor parte del
líquido, que se descarga a través de un tubo central situado en el cuerpo cilíndrico
superior del hidrociclón. Para ajustar el tamaño de separación de las partículas sólidas
entre 10 y 500 micras, se regula la aceleración del torbellino y se modifica la geometría
y/o toberas del hidrociclón.
HIDROCICLONES DE FONDO PLANO
Los hidrociclón cilíndricos con descarga central, denominados Hidrociclones de
Fondo Plano o por su acrónimo CBC (Circulating Bed Classifier) tienen unas
características específicas que les diferencian de los hidrociclón cónicos
convencionales por su capacidad de alcanzar tamaños de corte más gruesos, además
de presentar una operación más estable ante variaciones en las condiciones de
alimentación, especialmente en la concentración de sólidos. En los hidrociclón CBC
se crea una tercera corriente que genera un lecho fluido de partículas sólidas en el
fondo, las cuales se mantienen en movimiento desde la periferia del hidrociclón hacia
el orificio central de descarga. Esta corriente es fundamental para evitar el bloqueo
de la descarga de gruesos con altos valores de concentración de sólidos. Su principal
aplicación es en la producción de arenas con granulometrías especiales.
SE DENOMINA CELDA ELECTROLÍTICA
Al dispositivo utilizado para la descomposición mediante corriente eléctrica de
sustancias ionizadas denominadas electrolitos.
Los electrolitos pueden ser ácidos, bases o sales. Al proceso de disociación o
descomposición realizado en la celda electrolítica se le llama electrólisis.
En la electrólisis se pueden distinguir tres fases:
-Ionización - Es una fase previa antes de la aplicación de la corriente y para efectuar
la sustancia a descomponer ha de estar ionizada, lo que se consigue disolviéndola o
fundiéndola.

21. -Orientación - En esta fase, una vez aplicada la corriente los iones se dirigen, según
su carga eléctrica, hacia los polos (+) o (-) correspondiente
-Descarga - Los iones negativos o aniones ceden electrones al ánodo (+) y los iones
positivos o cationes toman electrones del cátodo (-).
Para que los iones tengan bastante movilidad, la electrólisis se suele llevar a cabo en
disolución o en sales. Salvo en casos como la síntesis directa del hipoclorito sódico
los electrodos se separan por un diafragma para evitar la reacción de los productos
formados.
Para la síntesis de la sosa también se ha empleado un cátodo de mercurio. Este
disuelve el sodio metal en forma de amalgama y es separado así.
ELECTRÓLISIS = Proceso en el cual en una celda electrolítica se utiliza electricidad
de una fuente externa para producir una reacción química no espontánea.
EL CONCENTRADOR KNELSON
Se basa en una fuerza gravitacional mejorada junto con un proceso de fluidización
para recuperar incluso partículas de muy micras. Primero se inyecta agua en el cono
de concentración giratorio a través de series de orificios de fluidización. A
continuación, se introduce la suspensión de alimentación a través de un tubo de
alimentación estacionario. Una vez que la lechada se llena en cada cono, cree un
lecho de concentración y las partículas de alta gravedad específica se retienen en el
cono y luego se lavan en los lavadores de concentrado. Este procedimiento puede
completarse en menos de un minuto.
El concentrador (KC) de Knelson es un concentrador centrífugo tipo cuenca de eje
vertical que utiliza un lecho fluidizado para realizar su trabajo de concentración. Se
introdujo por primera vez como una unidad semi-lote y ha pasado por varias
iteraciones de diseño que conducen al desarrollo de una máquina de descarga
continua. Ahora se ha convertido casi en una operación de unidad esencial en
cualquier planta de procesamiento de oro para evaluar el contenido de oro
recuperable por gravedad en el mineral, así como para recuperar el oro libre fino del
circuito de molienda.
Knelson Concentrator (KC) se introdujo por primera vez en la industria de la molienda
de rocas duras, al proporcionar recuperación de oro mediante el manejo de un tamaño
máximo de alimentación de 6 mm. Más recientemente, KC-XD30 está calificado para
procesar 60 t / h de sólidos de alimentación.
El uso de la fuerza centrífuga en un concentrador centrífugo mejora la velocidad
relativa de sedimentación relativa entre las partículas que difieren en tamaño y
densidad. La separación de partículas incluso en rangos de tamaño más finos es, por
lo tanto, posible en un concentrador centrífugo como un concentrador Knelson.
Naturalmente, se están haciendo muchos intentos para evaluar su rendimiento
tratando otros minerales distintos al oro. Sin embargo, la literatura que trata con esta

22. máquina es específica de cada caso o hacia el desarrollo de modelos empíricos. Por
esta razón, el papel de la fuerza centrífuga en la separación de minerales finos y el
papel de la fluidización del agua no se entienden claramente.
PRINCIPIO DE FUNCIONAMIENTO DEL CONCENTRADOR DE KNELSON
Esencialmente, todos los modelos consisten en una carcasa interior cónica, con una
serie de riffles en forma de "V" paralelos, atornillados a una carcasa exterior giratoria.
El alimento se introduce en forma de lechada en la parte inferior de la unidad a través
de un tubo central. Una fuerza centrífuga teórica de alrededor de 60G hace que los
sólidos de alimentación llenen los espacios inter-riffles de abajo hacia arriba. Una vez
que estos espacios están llenos de sólidos, la introducción de más alimento inicia las
etapas de clasificación donde los minerales pesados desplazan a los minerales más
ligeros y como resultado los minerales pesados quedan atrapados en los espacios
inter-rápidos mientras que los minerales más ligeros son transportados por agua
hasta la parte superior de la unidad, por lo tanto, ocurre una separación. Para
mantener el lecho de minerales pesados así formados fluidizado. El agua se introduce
a través de los múltiples orificios de fluidización en la carcasa interna. Se espera que
esta fuerza del agua de fluidificación sea lo suficientemente fuerte como para inhibir
la compactación severa del lecho mineral pesado debido a la fuerte fuerza centrífuga.
El mecanismo de concentración en un concentrador Knelson puede estar vinculado a
un clasificador de sedimentación impedido. Una de las principales desventajas de
esta unidad es el gran requerimiento de agua dulce (hasta 2-3 veces el flujo de
alimentación) para fluidizar el lecho de partículas.